Եղանակային կայարան ՝ 8 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:50

Երբևէ անհարմար զգացե՞լ եք փոքր խոսակցությունների ժամանակ: Coolարմանալի բաների կարիք ունե՞ք խոսելու համար (լավ, պարծենալու): Դե, մենք ունենք այն, ինչ ձեզ համար է: Այս ձեռնարկը թույլ կտա ձեզ կառուցել և օգտագործել ձեր սեփական եղանակային կայանը: Այժմ դուք կարող եք վստահորեն լրացնել ցանկացած անհարմար լռություն `ջերմաստիճանի, ճնշման, խոնավության, բարձրության և քամու արագության մասին թարմացումներով: Այլևս երբեք չես դիմի անպարկեշտ «լավ եղանակ է», երբ ավարտես այս կոկիկ նախագիծը:

Մեր եղանակային կայանը լիովին հագեցած է ջրակայուն տուփի մեջ `տարբեր սենսորներով, որոնք գրանցում են տարբեր բնական չափումներ և դրանք բոլորը պահում են նույն SD քարտում: Arduino Uno- ն օգտագործվում է եղանակային կայանը հեշտությամբ կոդավորելու համար, որպեսզի այն կարողանա աշխատել հեռակա կարգով: Բացի այդ, ցանկացած թվով տվիչներ կարող են ավելացվել կամ ինտեգրվել համակարգին `դրան տալով տարբեր գործառույթների զանգված: Մենք որոշեցինք օգտագործել Adafruit- ի տարբեր սենսորներ. Մենք օգտագործեցինք DHT22 ջերմաստիճանի և խոնավության տվիչ, BMP280 բարոմետրիկ ճնշման և բարձրության սենսոր և քամու արագության անեմոմետր սենսոր: Մենք ստիպված եղանք ներբեռնել մի քանի կոդերի գրադարաններ, ի լրումն տարբեր կոդերի միացման, որպեսզի մեր բոլոր տվիչները միասին աշխատեն և մուտքագրեն SD քարտի տվյալները: Գրադարանների հղումները մեկնաբանվում են մեր ծածկագրում:

Քայլ 1: Հավաքեք նյութեր

• Արդուինո Ունո
• Նախատախտակ
• 9 Վ մարտկոց
• Adafruit Anemometer Քամու արագության ցուցիչ
• Անջրանցիկ բնակարան
• Adafruit BMP280 Բարոմետրիկ ճնշման և բարձրության սենսոր
• Adafruit DHT22 ջերմաստիճանի և խոնավության ցուցիչ
• Adafruit Assembled Data Logging Shield
• Տաք սոսինձ

Այս քայլին կարևոր է պարզապես համոզվել, որ ձեր Arduino- ն աշխատում է և կարող է ծրագրավորվել ձեր համակարգչից: Մենք նաև ավարտեցինք մեր բոլոր բաղադրիչների զոդումը նախատախտակի վրա, բայց սենսորը կարող է օգտագործվել նաև սենսորը Arduino- ին միացնելու համար: Մեր նախատախտակը մեր բոլոր կապերը դարձրեց մշտական և դյուրին դարձրեց բաղադրիչները ՝ առանց անհանգստանալու դրանք տեղից ցնցելու մասին:

Քայլ 2: Ավելացնել տվյալների գրանցիչ

Այս քայլը հեշտ է: Այս քայլին հասնելու համար մնում է միայն տվյալների գրանցիչը տեղում ամրացնել: Այն տեղավորվում է հենց Arduino Uno- ի վերևում:

Տվյալների գրանցամատյանին փաստացի մուտքագրելու համար տվյալները պահանջում են որոշակի կոդավորում: Լոգերը տվյալները գրանցում է SD քարտի վրա, որը տեղավորվում է վահանի մեջ և կարող է հեռացվել և միացվել համակարգչին: Օրենքի օգտակար հատկություններից մեկը ժամանակի կնիքի օգտագործումն է: Clockամացույցի ժամացույցը գրանցում է օրը, ամիսը և տարին, ի լրումն երկրորդի, րոպեի և ժամի (քանի դեռ այն միացված է մարտկոցին): Մենք ստիպված էինք այդ ժամանակը սահմանել ծածկագրում, երբ մենք սկսել էինք, բայց տվյալների գրանցիչը պահում է ժամանակը այնքան ժամանակ, քանի դեռ մարտկոցը միացված է իր տախտակին: Սա նշանակում է, որ ժամացույցի վերագործարկում չկա:

Քայլ 3: Կարգավորեք ջերմաստիճանի և խոնավության տվիչը

1. Սենսորի առաջին կապը (կարմիր) միացրեք Arduino- ի 5V փինին
2. Երկրորդ կապը (կապույտ) միացրեք Arduino- ի թվային կապին (մենք մերն ենք դնում 6 -րդ կապում)
3. Չորրորդ կապում (կանաչ) լարեք Arduino- ի գետնին

Adafruit- ի սենսորը, որը մենք օգտագործում էինք, Arduino- ում ընդամենը մեկ թվային կապի կարիք ունի ՝ տվյալներ հավաքելու համար: Այս սենսորը խոնավության հզորության տվիչ է: Սա նշանակում է, որ հարաբերական խոնավությունը չափում է երկու մետաղական էլեկտրոդներով, որոնք իրարից բաժանված են ծակոտկեն դիէլեկտրիկ նյութով: Երբ ջուրը մտնում է ծակոտիներ, հզորությունը փոխվում է: Սենսորի ջերմաստիճանի զգայուն մասը պարզ դիմադրություն է. Դիմադրությունը փոխվում է ջերմաստիճանի փոփոխության հետ մեկտեղ (կոչվում է տերմիստոր): Չնայած փոփոխությունը ոչ գծային է, այն կարող է թարգմանվել ջերմաստիճանի ընթերցման, որը գրանցվում է մեր տվյալների գրանցման վահանի կողմից:

Քայլ 4: Կարգավորեք ճնշման և բարձրության տվիչը

1. Vin կապը (կարմիր) միանում է Arduino- ի 5V կապին
2. Երկրորդ կապը ոչնչի հետ կապված չէ
3. GND- ի քորոցը (սև) միացված է Arduino- ի գետնին
4. SCK կապը (դեղին) անցնում է Arduino- ի SCL կապին
5. Հինգերորդ կապը միացված չէ
6. SDI կապը (կապույտ) միացված է Arduino- ի SDA կապին
7. Յոթերորդ կապը միացված չէ և պատկերված չէ դիագրամում

Vin քորոցը կարգավորում է սենսորի լարումը և այն իջեցնում է 5 Վ մուտքից մինչև 3 Վ: SCK քորոցը կամ SPI ժամացույցի քորոցը սենսորի մուտքային փին է: SDI քորոցը սերիական տվյալներն են քորոցում և տեղեկատվությունը փոխանցում է Arduino- ից սենսորին: Arduino- ի և տախտակի տեղադրման գծապատկերում պատկերված ճնշման և բարձրության տվիչը այն ճշգրիտ մոդելը չէր, որը մենք օգտագործում էինք: Այնուամենայնիվ, կա մեկ ավելի քիչ կապում, այն, թե ինչպես է այն լարված եղել, նույնն է, ինչ իրական սենսորը միացված էր: Կապերի միացման եղանակը արտացոլում է սենսորի քորոցները և պետք է ապահովի սենսորի տեղադրման համար համապատասխան մոդել:

Քայլ 5: Կարգավորեք անեմոմետրը

1. Անեմոմետրից կարմիր հոսանքի գիծը պետք է միացված լինի Arduino- ի Vin կապին
2. Սև գրունտային գիծը պետք է միացված լինի Arduino- ի գետնին
3. Կապույտ մետաղալարը (մեր շրջանում) միացված էր A2 կապին

Կարևոր է հաշվի առնել, որ անեմոմետրն աշխատելու համար պահանջում է 7-24 Վ հզորություն: Arduino- ի 5V կապը պարզապես չի պատրաստվում այն կտրել: Այսպիսով, 9V մարտկոցը պետք է միացված լինի Arduino- ին: Սա ուղղակիորեն միանում է Vin քորոցին և թույլ է տալիս անեմոմետրին նկարել ավելի մեծ էներգիայի աղբյուրից: Անեմոմետրը չափում է քամու արագությունը ՝ ստեղծելով էլեկտրական հոսանք: Որքան արագ է այն պտտվում, այնքան ավելի շատ էներգիա և, հետևաբար, ավելի ընթացիկ, անեմոմետրերի աղբյուրները: Arduino- ն կարողանում է ստացած էլեկտրական ազդանշանը թարգմանել քամու արագության: Մեր ծածկագրած ծրագիրը նաև կատարում է անհրաժեշտ փոխակերպում ՝ քամու արագությունը ժամում մղոն ստանալու համար:

Քայլ 6. Ստուգեք շրջանը և անցկացրեք որոշ թեստեր

Վերևում պատկերված է մեր ավարտված սխեմայի սխեման: Temperatureերմաստիճանի տվիչը սպիտակ, չորս պտույտ ցուցիչն է, որը գտնվում է տախտակի մեջտեղում: Theնշման սենսորը ներկայացված է աջ կողմում գտնվող կարմիր սենսորով: Չնայած այն չի համապատասխանում մեր օգտագործած տվիչին, կապումներն/միացումները կհամապատասխանեն, եթե դրանք ուղղեք ձախից աջ (մեր օգտագործած սենսորի վրա կա ևս մեկ կապ, քան գծապատկերում): Անեմոմետրերի լարերը համընկնում էին այն գծերի հետ, որոնք մենք նրանց հատկացրել էինք: Բացի այդ, մենք ավելացրեցինք 9 Վ մարտկոցը Arduino- ի գծապատկերի ներքևի ձախ անկյունում գտնվող սև մարտկոցի պորտին:

Եղանակային կայանը փորձարկելու համար փորձեք շնչել ջերմաստիճանի և խոնավության տվիչով, պտտել անեմոմետրը և տվյալներ վերցնել բարձր շենքի/բլրի վերևում և ներքևում ՝ տեսնելու, թե արդյոք ջերմաստիճանի տվիչը, անեմոմետրը և ճնշման/բարձրության տվիչը տվյալներ են հավաքում:. Փորձեք հանել SD քարտը և միացնել սարքը `համոզվելու համար, որ չափումները ճիշտ են գրանցվել: Հուսանք, որ ամեն ինչ հարթ կընթանա: Եթե ոչ, կրկնակի ստուգեք ձեր բոլոր կապերը: Որպես պահուստային ծրագիր, փորձեք ստուգել ծածկագիրը և տեսնել, թե արդյոք որևէ սխալ կատարվե՞լ է:

Քայլ 7: Ներդրեք բոլոր բաղադրիչները

Հիմա ժամանակն է այն դարձնել իսկական եղանակային կայանի տեսք: Մենք օգտագործել ենք Outdoor Products անջրանցիկ տուփ `մեր սխեման և բաղադրիչների մեծ մասը տեղավորելու համար: Մեր տուփի կողքին արդեն անցք կար ՝ ներթափանցիչով և ռետինե միջադիրով: Սա թույլ տվեց մեզ ջերմաստիճանի տվիչը և անեմոմետրերի լարերը տուփից դուրս անցկացնել ներթափանցիչում փորված և էպոքսիդով կնքված անցքով: Տուփի ներսում ճնշման տվիչի տեղադրման հարցը լուծելու համար մենք տուփի ներքևի մասում փոքր անցքեր բացեցինք և ներքևի յուրաքանչյուր անկյունում բարձրացնող սարք դրեցինք, որպեսզի այն մնա գետնի մակարդակից բարձր:

Անեմոմետրը և ջերմաստիճանի տվիչը հիմնական տպատախտակին միացնող լարերը ջրամեկուսացնելու համար մենք ցանկացած կապեր կնքելու համար օգտագործեցինք ջերմության նվազեցման ժապավեն: Մենք գործարկեցինք ջերմաստիճանի տվիչը տուփի տակ և ամրացրինք այն (մենք պարզապես չէինք ուզում, որ մգեցված պլաստմասսան բռնի ջերմությունը և մեզ տա ջերմաստիճանի կեղծ ցուցանիշներ):

Սա բնակարանաշինության միակ տարբերակը չէ, բայց հաստատ այն է, որ աշխատանքն ավարտին կհասցնի զվարճալի ծրագրի համար:

Քայլ 8: Վայելեք ձեր անձնական փոքրիկ եղանակային կայանը:

Հիմա զվարճալի մասն է: Վերցրեք ձեր եղանակային կայանը ձեզ հետ, տեղադրեք այն ձեր պատուհանից դուրս կամ արեք այն, ինչ ցանկանում եք: Ուզու՞մ եք այն ուղարկել եղանակային օդապարիկով: Ստուգեք մեր հաջորդ հրահանգը: